Selitämme, mitä kiinteä aine, neste ja kaasu ovat, kunkin ominaispiirteet ja kuinka ne siirtyvät tilasta toiseen.
Kaikki aine esiintyy spontaanisti yhdessä kolmesta pääfysikaalisesta tilasta.Mikä on kiinteä aine, neste ja kaasu?
Kaikki asia joka on olemassa universumi tunnettu esitetään kohdassa a fyysinen tila määräytyy sen sisäisistä ehdoista riippuen Energiaa (joka määrittää sen hiukkasten koheesioasteen) ja olosuhteet lämpötila ja Paine sitä ympäröivästä ympäristöstä.
Nämä erilaiset fysikaaliset tilat tunnetaan tieteellisesti nimellä aineiden aggregaatiotilat ja kolme päätilaa tunnustetaan: kiinteässä tilassa, nestettä ja kaasumaistaeli kiinteät aineet, nesteet ja kaasut. On muitakin tunnettuja tiloja, kuten plasma tai Bose-Einstein-kondensaatti, mutta ne ovat hyvin harvinaisia jokapäiväisessä elämässämme, ja jotkut ovat olemassa vain laboratorioissa.
Ympärillämme kaikki aine on spontaanisti yksi näistä kolmesta pääfysikaalisesta tilasta (kiinteä, nestemäinen tai kaasumainen), mutta sen fysikaalisten ominaisuuksien, kuten lämpötilan ja paineen, muutoksen kautta on mahdollista siirtää se tilasta toiseen aina läpi. energian lisääminen tai vähentäminen niihin hiukkasia. Tämä menettely tunnetaan prosessina muuttaa vaihe tai aggregaatiotilan muutos.
Toisaalta jokaisella aineen olomuodolla on omat ominaisuutensa ja fysikaaliset ominaisuutensa aineen luonteesta riippuen. aine joka muodostaa tutkittavan kohteen. Emme kuitenkaan saa koskaan sekoittaa aineen fysikaalista tilaa sen kemialliseen koostumukseen: Vesi (H2O) säilyttää sen kemiallinen kaava vaikka se olisi nestemäisessä, kiinteässä tai kaasumaisessa muodossa (höyryä).
Muutokset faasin ja toisen välillä eivät muuta aineen atomikoostumusta ollenkaan (täten ne eivät ole kemialliset reaktiot), mutta ne erottavat toisistaan sekoituksia, esimerkiksi käyttämällä sen komponenttien välistä fysikaalisten ominaisuuksien eroa.
Kiinteät aineet
Kiinteät aineet vastustavat aktiivisesti muodon ja tilavuuden muutosta.Kiinteät aineet ovat helposti tunnistettavissa, koska ne vastustavat aktiivisesti muodon ja muodon muutosta. äänenvoimakkuutta, koska sen hiukkaset ovat hyvin lähellä toisiaan ja hyvin järjestettyjä, ja ne muodostavat valtavan koheesion, joka sallii niille hyvin vähän liikkuvuutta. Siksi useimpia kiinteitä aineita ei voi helposti muuttaa muotoaan. Kiinteillä aineilla on aina taipumus säilyttää hyvin määritelty ja muuttumaton rakenne.
Jotkut kiinteiden aineiden ominaisuudet:
- Niillä on erityinen muoto ja hyvin määritellyt rajat, ja ne pyrkivät säilyttämään sen.
- Heillä on korkea tiheys ja oma volyymi.
- Ne voivat kellua tai upota nesteeseen heitettäessä.
- Ne ovat enemmän tai vähemmän joustava tai jäykkiä, eli ne sallivat (tai eivät) tietyn muodonmuutosmarginaalin ennen rikkoutumista.
- Are sitkeä, muokattavia tai hauraita, riippuen siitä voidaanko ne muovata lankoiksi, levyiksi vai ovatko ne taipuvaisia rikkoutumaan jatkuvan voiman vaikutuksesta.
- Ne ovat kokoonpuristumattomia, kestävät pirstoutumista eivätkä virtaa.
Kiinteitä aineita syntyy prosessien seurauksena jähmettyminen o nesteiden jäädyttäminen tai laskeuma (tai käänteinen sublimaatio) kaasuista. Lisäksi ne voidaan sulattaa nesteisiin tai sublimoida kaasuissa ruiskuttamalla energiaa ja sopivia paineolosuhteita.
Nesteet
Nesteet voidaan ymmärtää välitilaksi kiinteiden aineiden jäykkyyden ja kaasujen haihtuvuuden välillä. Sen pääominaisuus on virtauskyky ja se, että sillä ei ole omaa muotoa, vaan se saa ne sisältävän säiliön muodon. Tämä johtuu siitä, että heidän atomeja Niillä on paljon heikompi koheesio kuin kiinteillä aineilla menettämättä niiden välistä yhteyttä kokonaan.
Sen tärkeimmät ominaisuudet ovat:
- Ne ovat nestemäisiä, eli ne voivat liikkua kaltevalla pinnalla.
- Niillä ei ole kiinteää muoto- tai rakennemuistia, mutta niillä on oma ja jatkuva tilavuus. Siksi ne eivät ole kovin puristuvia.
- Niillä on pintajännitys (alkuvastus tunkeutumiselle) ja kapillaarisuus.
- Ne yleensä laajenevat ennen lämpöä ja ne supistuvat kylmässä (paitsi vettä).
- Esittää viskositeetti, eli tietty tartuntaaste sen hiukkasten välillä ja vastustuskyky liikettä.
Nesteitä syntyy sen seurauksena fuusio tai kiinteän aineen sulaminen tai tiivistyminen Aalto nesteytyminen kaasun (äärimmäinen puristus). Päinvastoin, niiden saattamiseksi kiinteään tilaan on välttämätöntä jäädyttää tai jähmettää ne jollain tavalla, ja niiden muuttamiseksi kaasuksi riittää, että ne altistetaan haihtuminen (tai höyrystymistä).
Kaasut
Kaasut edustavat aineen haihtuvinta ja vähiten spesifistä tilaa.Lopuksi kaasut edustavat aineen haihtuvinta tilaa, jossa hiukkaset ovat kauempana toisistaan ja hajallaan kuin kahdessa muussa tilassa, ja ne liikkuvat paljon nopeammin. Niiden välinen vetovoima on niin alhainen, että kaasut pyrkivät laajenemaan täyttämään ne sisältävät tilat, ja niiden hiukkasten välinen tila on sellainen, että ne voivat puristua voimakkaasti.
Sen perusominaisuudet ovat:
- Niiden tiheys on erittäin pieni, mikä mahdollistaa paljon puristusta.
- Niillä ei ole omaa muotoa tai tilavuutta.
- The painovoimat ne eivät käytännössä vaikuta sen hiukkasiin, jotka liikkuvat valtavasti.
- Sen tiheys muuttuu merkittävästi lämpötilan ja paineen myötä.
- Ne pystyvät virtaamaan, aivan kuten nesteet.
Kaasut ovat erilaisten kiinteiden aineiden sublimaatio- tai nesteiden haihtumisprosessien tuotteita, ja ne voidaan muuntaa kiinteään tilaan laskeuttamalla ja nesteeksi kondensoimalla (tai nesteyttämällä).